河流動力學是研究河道在自然狀態下以及受人工建築物控制以後在水流與河床相互作用的過程中運動發展的力學規律的科學。河流動力學所研究的基本矛盾是水流與河床之間的矛盾。
基本介紹
發展簡史,研究內容,研究方法,在經濟建設中的作用,
發展簡史
在長期防治水害、興修水利的生產實踐中，古代對河流運動變化規律逐步有所認識。15世紀義大利的達·文西首先採用觀測和試驗方法對河流水力學進行研究。16世紀中葉中國的潘季馴提出“築堤束水，以水攻沙”的治河原則。1786年法國的P.杜布阿研究了泥沙起動、沙波形成、斷面穩定、粗化作用和河流形態等問題。1879年法國的P.迪布瓦創立推移質運動的拖曳力理論。1895年英國R.甘迺迪提出沖積回流的“均衡”理論。1931～1933年美國的M.P.奧布賴恩和蘇聯的B.M.馬卡韋耶夫分別將紊流的擴散理論引用到懸移質運動。1942年美國的H.A.愛因斯坦建立推移質運動統計理論，以後又與懸移質運動擴散理論結合形成了床沙質挾沙力計算方法。20世紀40年代末至50年代初河流動力學逐漸發展成為一門獨立的學科。
研究內容
河流動力學主要研究水流與河床的相互作用規律。內容包括①水流結構：研究水流內部運動特徵及運動要素的空間分布；②泥沙運動：研究泥沙沖刷、搬運和堆積的機理；③河床演變：研究河流的河床形態、演變規律以及人為干擾引起的再造床過程；④河床變形預測：研究預測水流、泥沙運動及河床沖淤演變的方法。河流動力學廣泛套用水力學、水文學等學科的原理和方法處理問題。河流動力學是治河工程、灌溉排水工程、水力發電、航道及港口工程等學科的理論基礎之一。它與地理科學、環境科學有著密切的關係。
研究方法
河流動力學所要解決的問題十分複雜，研究中使用的方法主要有四種。①現場觀測：在天然河流上對水流、泥沙運動和河床演變現象進行直接觀察和測量；②室內試驗：在試驗室內對水流泥沙運動的基本規律進行試驗研究或對具體河段進行實體模型試驗；③理論分析：利用物理學、力學、統計學等學科的基本原理和方法對河道水流泥沙運動和河床演變過程進行理論分析，求出各種問題的理論解；④數值計算：用數值計算方法藉助電子計算機求出水流泥沙運動和河床演變問題的近似解，滿足工程實踐的需要。
